HRP920751A2 - Vacuum power-assisted brake servo - Google Patents

Description

Grana tehnike u koju spada pronalazak

Izum spada u oblast upravljanja kočnicama za vozila, a posebno se odnosi na prijenos sile kočenja sa uređaja za upravljanje na elemente koji neposredno obavljaju kočenje. Oznaka prema Međunarodnoj klasifikaciji patenata B60T 13/56.

Tehnički problem

Izumom se rješava problem kako konstrukcijski izvesti dvokomorni servomotor sa vakumskim pojačivačem sile kočenja kod motornih vozila, pojednostavljenje konstrukcije, kod koje sklop klipa i klip ventila automatski zauzimaju položaje mirovanja, koji su samougodivi, kako bi se potpuno otklonio mrtvi hod u servomotoru, tj. sveo na nulu.

Stanje tehnike

Jedan servomotor ove vrste opisan je u francuskom patentnom spisu FR-A-1, 549,121. U servomotoru, opisanom u navedenom spisu, položaj mirovanja sklopa klipa određen je kad ovaj dođe u dodir sa zadnjom kućišta. Položaj mirovanja klipa ventila određen je jednim klinom ugrađenim radijalno u glavčinu sklopa klipa. Kao rezultat toga, mrtvi hod aktiviranja servomotora (to je zračnost koja u stanju mirovanja postoji između ventila i nepokretnog sjedišta ventila) ne može se smanjiti na neku vrlo malu vrijednost, uzimajući u obzir lanac proizvodnih dimenzija i tolerancija i potrebu da se osigura, za vrijeme faze kada je kočenje otpušteno, jedan otvor između ventila i fiksnog, nepokretnog sjedišta ventila, kako bi se omogućilo pravilno oslobađanje zadnje komore od pritisaka.

U američkom patentnom spisu US-A-4, 358,990 položaj mirovanja sklopa klipa također je određen njegovim dolaženjem u dodir sa zadnjom školjkom kućišta, a položaj mirovanja klipa ventila je u stvari određen jednim osloncem koji se predviđen na sipki za aktiviranje i koji sudjeluje sa jednim zadnjim nastavkom, produženjem zadnje školjke kućišta. Da bi se omogućilo ugađanje mrtvog hoda servomotora, potrebno je predvidjeti neko sredstvo za ugađanje oslonca na sipki, što znatno povećava troškove masovne proizvodnje i sklapanja.

Opis rješenja tehničkog problema sa primjerom izvođenja i sa kratkim opisom slike nacrta.

Cilj je ovog izuma ostvariti servomotor opisane vrste, pojednostavljene konstrukcije, nižih troškova proizvodnje i sklapanja, koji ima mrtvi hod jednak nuli. U njemu sklop klipa i klip ventila automatski zauzimaju odgovarajuće položaje mirovanja koji su samougodivi, kako bi osigurali da mrtvi hod bude jednak nuli.

Da bi se to postiglo, a prema jednom svojstvu izuma, naslon na koji se oslanja opruga za vraćanje pokretačke šipke izveden je tako, da klizi na pokretačkoj šipki, a na strani suprotnoj od povratne opruge šipke ima prvi i druge oslone površine, koje sudjeluju sa jednim osloncem izvedenim na sipki, odnosno sa jednim nepokretnim osloncem.

Prema jednom svojstvu izuma, nepokretni oslonac je izveden kao oslonac pričvršćen za kućište servomotora. Oslonac je tipično cjevastog oblika i pruža se koncentrično oko zadnjeg dijela glavčine sklopa klipa, pri čemu sudjeluje sa drugom drugom površinom oslanjanja naslona klizno postavljenog na šipki i kojeg tvori jedan oslonca koji je savijen unazad prema šipki.

Ovakvom konstrukcijom relativni položaji mirovanja sklopa klipa i klipa ventila postižu se automatski pomoću nepokretnih i pokretnih sjedišta ventila, koja se oslanjaju na ventil pod djelovanjem neznatne razlike u vakuumu koja postoji, u radnom stanju servomotora, u obje komore kućišta kad je ovo priključeno na neki izvor vakuuma, i pod djelovanjem povratne opruge šipke koja se , posredstvom kliznog naslona, oslanja na nepokretni oslonac, kojeg niti sklop klipa niti pokretačka šipka ne ometaju prilikom nalijeganja, a elastičnost povratne opruge šipke na taj način dozvoljava jedan opseg samougađanja, bez primjene bilo kakvog uređaja i naprave koji bi povećali troškove proizvodnje i sklapanja.

Druga svojstva i prednosti ovog izuma sagledat će se iz sljedećeg opisa jednog izvođenja, danog u cilju ilustracije koja ni na koji način ne ograničava izum, a sa pozivom na priloženi crtež, gdje :

- jedina slika crteža prikazuje djelomičan uzdužni presjek jednog dvokomornog servomotora za pomoć pri kočenju, prema izumu.

Servomotor za pomoć pri kočenju obuhvaća kućište 1,sastavljenog od, po obodu zabrtvljenog sklopa koji sačinjavaju prednja školjka 2 kućišta i zadnja školjka 3 kućišta. Kućište 1 je u unutrašnjosti podijeljeno na prednju, ili vakuum, komoru 4, priključkom 5, ugrađenim u prednju školjku 2, povezanu sa jednim izvorom vakuuma, na primjer sa usisnom granom motora nekog vozila, i na zadnju ili radnu komoru 6, odijeljenu sklopom klipa 7. Sklop 7 sastoji se od prstenastog sklopa dijafragme 8 i ploče 9 za ojačanje, postavljenih na glavčini 10, u koju je ugrađen jedan razvodni ventil 11, koji će biti kasnije opisan detaljnije. Kod prikazanog izvođenja, glavčina 10 ima zadnji dio 12 smanjenog promjera, oblika cjevastog tijela koje klizi, i zabrtvljeno je u odnosu na zadnju školjku 3 kućišta 1 jednim prstenastim sklopom za vođenje i brtvljenje, koji se sastoji od vodilice 13 i jednog kliznog brtvila 14, ugrađenih, ugrađenih u zadnji cjevasti nastavak 15 zadnje školjke 3. Kućište 1 obuhvaća prednje prstenasto ojačanje 16a i zadnje prstenasto pojačanje 16b, koja su pričvršćena za prednje površine školjke prednje 2 i zadnje školjke 3, na koja su postavljeni vijci 17a i 17b za pričvršćivanje, za postavljanje jednog glavnog cilindra ( koji nije prikazan ) na prednju školjku 2, i za ugradnju sklopa glavni cilindar/servomotor na čvrstu pregradu vozila ( nije prikazana ).

Klip 20 ventila je ugrađen tako da klizi u ventralnom kućištu središnjeg dijela glavčine 10 sklopa 7 ventila, a klip 20 ventila je čvrsto povezan sa loptastim krajem šipke 21, na čijem je drugom kraju vilica 22 za zglobno vezivanje sa pedalom kočnice motornog vozila (nije prikazano).

Klip 20 na svom zadnjem kraju ima pokretno prstenasto sjedište 23 ventila koje sudjeluje sa prednjom ojačanom površinom cjevastog ventila 24, izrađenom od elastomjernog materijala i postavljenom da naliježe na unutrašnji naslon zadnjeg dijela 12 glavčine pomoću cjevaste ploče 25 za oslanjanje, čiji je presjek u osnovi Z ili L oblika.

U središnjem dijelu glavčine 10 izvedeno je jedno nepokretno prstenasto sjedište 26 ventila, koje je koncentrično postavljeno oko klipa 20 i sudjeluje selektivno sa prednjom površinom ventila 24.

Ova prednja površina ventila 24 potiskivana je prema nepokretnom sjedištu 26 ventila i pokretnom sjedištu ventila ventilskom oprugom 27, koja se oslanja na unutrašnji kraj cjevaste ploče 25 za oslanjanje.

Uzdužni kanali 28 i jedan radijalni kanal 29 izvedeni su u glavčini 10 kako bi se ventil 11 doveo sa vakuum komorom 4, odnosno sa radnom komorom 6.

Prema izumu, čaura 30 klizno je postavljena na pokretačkoj sipki 21. Čaura 30 ima cilindričnu košuljicu 31 navučenu na cilindrični dio šipke 21, i ima na prednjem kraju prirubnicu 32 na koju se oslanja povratna spiralna opruga 33 šipke 31, pri čemu je ta opruga oblika zarubljenog konusa i oslanja se svojim drugim krajem na srednji dio cjevaste ploče 25 za oslanjanje. Na kraju suprotnom od prirubnice 32, čaura 30 ima drugi dio izveden kao prirubnica 34 koja se proteže radijalno, a produžuje se prema van aksijalno jednim dijelom oblika zarubljenog konusa koji se završava prstenastom krajnjom prirubnicom 35, aksijalno pokretanom od unutrašnje prirubnice 34.

U zadnjem dijelu glavčine 12, oko šipke 21 ( u ovom slučaju oko čahure 30 ) smješten je prstenasti pročistački sklop 36, koji uklanja nečistoće iz atmosferskog zraka koji ulazi u kroz unutrašnjost zadnjeg dijela glavčine 12 u ventil 11, a odavde selektivno, za vrijeme jedne faze kočenja, u zadnju radnu komoru 6 servomotora.

Prema jednom svojstvu izuma, jedan dio u obliku cjevastog nastavka 40 za oslanjanje, pričvršćenog za kućište 1, postavljen je oko zadnje školjke 3, kako bi, oslanjajući se na nju sudjelovao sa zadnjom površinom krajnje prirubnice 35 čahure 30.

Kod prikazanog izvođenja, cjevasti nastavak 40 je sužen na svom prednjem kraju 41 i utisnut u jedan periferni žlijeb 42 vodilice 13.

Nastavak 40 na svom suprotnom kraju ( to znači na zadnjem kraju ) ima prstenastu prirubnicu 43, radijalno povijenu prema unutra kao površinu oslanjanja za krajnju prirubnicu 35 čahure 30. Kao što je prikazano na crtežu, zaštitni mijeh 36 postavljen je u prstenastom prostoru između cjevastog nastavka 40 i zadnjeg dijela 12 glavčine, a mijeh 36 je svojim prednjim krajem vezan za vodilicu 13, dok mu je zadnji kraj vezan unutar zadnjeg kraja 12 glavčine.

Servomotor je dopunjen jednom radnom polugom 37 ugrađenom na središnjem dijelu glavčine 10, koja sudjeluje sa primarnim klipom spomenutog glavnog cilindra, a jedan prstenasti dio 38 od elastomernog materijala ugrađen je između poluge 37 i klipa 20 ventila.

Pokretačka šipka 21 ima isto tako, najpogodnije u području njene veze sa vilicom 22, jedan obod 39 koji se širi prema van, i koji sudjeluje sa zadnjom prirubnicom 34 čahure 30 i pomiče ovu u isto vrijeme kao i šipku 21 za vrijeme kočenja, kako bi pratila kretanje sklopa 7 klipa nasuprot djelovanju povratne opruge 50, smještene između prednjeg ojačanja 16a i glavčine 10.

U proizvodnji su komponente servomotora dimenzirane tako da zauzimaju položaj kako je prikazano na priloženom crtežu. To znači da su pod djelovanjem povratne opruge 50, sa sklopom 7 klipa na neznatnom razmaku od zadnje školjke 3 sa čahurom 30, nepokretno sjedište 26 ventila i pokretno sjedište 23 u istoj ravnini, jer oba naliježu tako da su zabrtvljena prema prednjoj površini ventila 24.

Pri tome se čahura 30 svojom krajnjom prirubnicom 35 oslanja na prirubnicu 43 nastavka 40, a njena se unutrašnja prirubnica 34 oslanja na obod 39 šipke 21.

Kad je servomotor ugrađen i povezan sa izvorom vakuuma, depresija stvorena u vakuum komori 4 najprije pokušava pomaknuti sklop 7 prema naprijed i na taj način odvojiti nepokretno sjedište 26 ventila od prednje površine ventila 24 (pokretno sjedište 23 ventila ostaje pritisnuto na čeonu površinu ventila 24 pod djelovanjem povratne opruge 33 i pritiska između unutrašnje prirubnice 34 i oboda 39 šipke 21).

Uslijed toga zračnost stvorena između nepokretnog sjedišta 26 ventila i ventila 24 stvara vezu kroz kanal 29 između vakuum komore 4 i radne komore 6, dovodeći ovu na nivo vakuuma koji je blizak, ali ipak manji od vakuuma koji postoji u vakuum komori 4, omogućujući na taj način da povratna opruga 50 klipa vrati sklop 7 klipa u prethodni položaj.

To znači da sjedište 26 ventila opet nalegne na ventil 24. Može se vidjeti da uslijed "plivajuće" ugrađene šipke 21 ( i klipa 20 ) u odnosu na čahuru 30, čahura 30, u stvari, nije zavisna od položaja šipke 21 kod ugradnje, i da sklop 7 klipa može opet zauzeti položaj mirovanja sa hodom ravnim nuli prema navedenom postupku, u velikoj mjeri nezavisno od postojećih tolerancija glavčine 10 i kućišta 1.

Funkcioniranje u fazi kočenja je uobičajeno: kada se šipka 21 pomakne ulijevo (prema crtežu) iz položaja mirovanja (u kome su komore 4 i 6 u biti na istom nivou vakuuma), pokretno sjedište 23 ventila odvaja se od prednje površine ventila 24 koji ostaje pritisnut na nepokretno sjedište 26 ventila, omogućujući tako atmosferskom zraku da, prošavši kroz sklop filtra 36, uđe kroz kanal 29 u radnu komoru 6.

Na svakoj strani sklopa 7 klipa tako se stvar jedna pomoćna razlika pritiska koja pomiče sklop 7 klipa u pravcu aktiviranja šipke 21.

Kad prestane sila djelovati na šipku 21, ova se vraća natrag pod djelovanjem povratne opruge 33 (i povratne opruge pedale kočnice ).

Uslijed toga pokretno sjedište 23 ventila snažno pritisne ventil unazad, nasuprot djelovanju opruge 25 ventila. Na taj način se široko otvara ventil 24 iznad nepokretnog sjedišta 26 ventila i omogućuje brzo sniženje pritiska u radnoj komori 6, tako da se pod djelovanjem opruge 50 za vraćanje klipa, sklop 7 klipa jednako brzo vraća prema svom zadnjem položaju u području zadnje školjke 3. Na kraju ovog povratnog kretanja, čahura 30 svojom krajnjom prirubnicom 35 opet nalaže na pri-rubnicu 43 nastavka 40, tako da vraća posredstvom povratne opruge 33 sklop klipa 7 u njegov položaj mirovanja.

Pri tome nepokretno sjedište 26 ventila naliježe na prednju površinu ventila 24 u jednoj ravnini koja je određena pokretnim sjedištem 23 ventila u položaju mirovanja klipa 20.

Prema jednom svojstvu izuma, a da bi se servomotor osposobio da prođe ispitivanja poznata kao provjera istezanja, koja se sastoji u primjeni velike sile rastezanja na šipku 21 ( na crtežu u smjeru u desno ) , koristi se klin 60 s oblikom slova U. koji je umetnut u prednji dio kanala 29, a u skladu sa konstrukcijom koja je predmet europskog patentnog spisa EP-A-0, 101,658.

Kraj klina koji je odsječen u obliku slova U, sa zazorom ulazi u periferni žlijeb 61 klipa 20, koji je prema čeonoj strani ograničen jednim prstenastim uporom 62.

Ovakvom konstrukcijom, kada se na šipku 21 djeluje spomenutom velikom silom rastezanja, klip 20 će svojim prstenastim uporom 62 nalijegati na klin 60, pa se sila rastezanja preko ovog prenosi na sklop 7 klipa, tako da ovaj nalegne na zadnje ojačanje 16b.

Da bi se , kao što je prikazano na crtežu, omogućilo klipu 20 da za vrijeme faze otpuštanja kočenja postigne široko otvaranje između ventila 24 i nepokretnog sjedišta ventila, žlijeb 61 je aksijalno tako dimenziran da u stanju mirovanja, prikazanom na crtežu, postoji velika zračnost između klina 60 i upora 62.

Prema jednom drugom svojstvu izuma, za slučajeve kada u stanju mirovanja kod servomotora prema izumu ugrađenog u vozilo pedala vezana za vilicu 22 leži u području koje je u blizini zadnjeg kraja 12 glavčine, predviđen je jedan dijametralni prorez 70 u zadnjem dijelu nastavka 40, koji se pruža aksijalno i u koji može ulaziti profil ili rub pedale kočnice kada se pedala pritisne do kraja.

Navod o najboljem, prijavitelju poznatom, načinu za privrednu upotrebu prijavljenog izuma

Osnovni elementi dvokomotornog servomotora izrađuju se od standardnih konstrukcijskih čelika, kao što su Č0564, Č0645, Č0745 ili sl.

Za elemente ventila, pokretačku šipku i dr. koriste se čelici za cementaciju, kao što su Č4180, Č4320, Č4321, ili neki od čelnika na bazi Cr-Ni ili Cr-Ni-Mo legura.

Dimenzije servomotora zavise od vozila u koje će se ugrađivati, kao i od očekivanih uvjeta rada vozila.

Claims (9)

1. Dvokomponentni servomotor sa vakuumskim pojačivačem sile kočenja kod motornih vozila, koji se sastoji od kućišta 1 sa prednjom 2 i zadnjom 3 školjkom, podijeljenog sklopom 7 klipa na vakuum komoru 4 i radnu komoru 6, pri čemu opruga 50 potiskuje sklop 7 klipa prema zadnjoj školjki 3, a koji sklop 7 klipa ima jednu glavčinu 10 sa razvodnim ventilom 11, koji ima jedno nepokretno sjedište 26 ventila, koje tvori glavčina 10, pokretno sjedište 23 ventila koaksijalno sa nepokretnim sjedištem 26 ventila, a kojeg tvori kraj klipa 20 klizno postavljenog u glavčini 10, i povezan je sa pokretačkom šipkom 21 servomotora, kao i edan sklop ventila 24 ugrađen u glavčinu 10 i njen zadnji kraj 12 i potiskivan oprugom 27 prema nepokretnom sjedištu 23 ventila, i jednu povratnu oprugu 33 za vraćanje šipke 21, koaksijalnu sa šipkom 21, postavljenu između glavčine 10, 12 i čahure 30 postavljene na sipki 21, naznačen time, što je čahura (30) klizno pomično postavljena na šipku (21) i što su na kraju suprotnom od povratne opruge (33) postavljene prirubnica (34) i krajnja prirubnica (35) spregnute obodom (39) na šipki (21) i nepokretnom prirubnicom (43).

2. Dvokomorni servomotor prema zahtjevu 1, naznačen time, što je na kraju nastavka (40) spojenog sa kućištem (1) izvedena nepokretna prirubnica (43).

3. Dvokomorni servomotor prema zahtjevu 2, naznačen time, što je , kao jedan kraj nastavka (40) izvedena , nepokretna prirubnica (43) povijena unazad prema šipki (21).

4. Dvokomorni servomotor prema zahtjevu 2 ili 3, kod kojega je zadnji dio 12 glavčine 10 klizno i brtvimo postavljen u središnji cjevasti nastavak 15 zadnje školjke 3, naznačen time, što je cjevasti nastavak (40) postavljen koncentrično oko zadnjeg dijela (12) glavčine (10).

5. Dvokomorni servomotor prema zahtjevu 4, naznačen time, što je cilindrična košuljica (21) čahure (30) postavljena na šipku (21), pri čemu je prirubnica (32) čahure (30) oslonjena na povratnu oprugu (33), dok je prirubnica (34) čahure (30) proširena, u obliku lijevka, radijalno prema van u krajnju prirubnicu (35).

6. Dvokomorni servomotor prema zahtjevima 4 i 5, kod koga je zadnji dio 12 glavčine 10 preko vodilice 13 i kliznog brtvila 14 klizno pomično postavljen u cjevastom nastavku 15 zadnje školjke 3, naznačen time, što je nastavak (40) svojim krajem (41), postavljen suprotno od prirubnice (43), spregnut sa vodilicom (13) i kliznim brtvilom (14).

7. Dvokomorni servomotor prema jednom od zahtjeva od 4 do 6, naznačen time, što je mijeh (36) za brtvljenje, pričvršćen na vanjski kraj zadnjeg dijela (12) glavčine (10), postavljen između zadnjeg dijela (12) glavčine (10) i nastavka (40) za oslanjanje.

8. Dvokomorni servomotor prema jednom od zahtjeva od 4 do 7, naznačen time, što je nastavak (40) za oslanjanje u svom zadnjem dijelu izveden sa jednim dijametralnim prorezom (70) koji se pruža aksijalno.

9. Dvokomorni servomotor prema jednom od prethodnih zahtjeva, naznačen time, što je klin (6), spregnut sa perifernim žlijebom (61) klipa (20), postavljen u radijalni kanal (29) glavčine (10) za vezu ventila (11) sa radnom komorom (6).